Aufbau und Inbetriebnahme einer Anlage zur Herstellung von exfolierten Nanocomposites

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDiplomarbeit

Abstract

Bei der Herstellung von Nanocomposites im melt blending Verfahren sind die Verweilzeit und die Scherung und damit die Konfiguration der Anlage bzw. die gewählten Prozessparameter essentiell. Problematisch dabei ist das gegenläufige Verhalten von Verweilzeit und induzierter Scherenergie. In dieser Diplomarbeit wird ausgehend von einer Compounder Konfiguration mit Schmelzepumpe und unterschiedlichen Schneckengeometrien bzw. Extruderdrehzahlen versucht, die Verweilzeit bzw. die eingebrachte Deformationsenergie zu maximieren. Als Füllstoff diente ein organisch modifiziertes Schichtsilikat. Verschiedene Polypropylentypen werden als Matrixpolymer eingesetzt und als Compatibilizer wird ein mit Maleinsäureanhydrid gegraftetes Polypropylen verwendet. Es konnte eindeutig eine Abhängigkeit der mechanischen Eigenschaften von der Menge an zudosiertem Compatibilizer festgestellt werden. Durch den Einbau der Schmelzepumpe erfolgte eine Verdopplung der Verweilzeit. Weiters konnte ein Verarbeitungsfenster für die Extruderdrehzahl festgestellt werden. Ist sie zu niedrig, wird zu wenig Energie in den Prozess eingebracht. Wird sie jedoch zu hoch gewählt, ist die Verweilzeit nicht ausreichend lang. Abschließend kann festgehalten werden, dass durch sorgfältig gewählte Prozessparameter, einer überlegten Schneckenkonfiguration und der Verwendung von Hilfsmitteln, wie einer Schmelzepumpe, die Qualität von Nanocomposites beträchtlich gesteigert werden kann.

Details

Titel in ÜbersetzungAssembling and implementing a line for producing exfoliated nanocomposites
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung14 Dez. 2007
StatusVeröffentlicht - 2007